四川省水泥行业清洁生产水平评价及建议

罗 斌，黄 杰，刘 方，朱成旺，何雨明

(1.四川省环保科技工程有限责任公司，成都 610041；2. 四川省生态环境科学研究院，成都 610041；3. 四川省生态环境厅，成都 610093)

前 言

四川省是水泥大省，产能和产量在全国排名均靠前，近年来通过落后产能淘汰、产能置换、行业规范、技术改造及清洁生产审核等措施，水泥行业的整体面貌持续改观[3]。在最新印发的《四川省“十四五”生态环境保护规划》中，提出了到2025年水泥行业企业的清洁生产水平达到国内先进水平的目标。

为了解四川省水泥行业清洁生产水平现状及存在的不足，并找出提升全省水泥行业整体清洁生产水平的方向和工作重点，我们结合对水泥企业的实地调研情况和各水泥企业开展清洁生产审核的资料，对四川省水泥行业进行清洁生产水平评价，并结合评价结果和行业发展趋势提出建议。

1 四川省水泥行业清洁生产审核概况

根据四川省经济和信息化厅公示的信息可知，截至2020年12月，四川省有水泥熟料生产线109条，涉及相关企业89家，其中处于生产状态的生产线98条，涉及企业78家。

根据对强制性清洁生产审核评估结果的统计，2011～2020年期间，四川省水泥行业企业累计开展清洁生产审核83次，通过清洁生产审核共提出清洁生产中/高费方案336项，无/低费方案1845项。从提出的清洁生产中/高费方案看，最开始较多提出的方案有脱硝改造、余热发电改造、风机变频改造、窑头、窑尾电除尘改袋除尘等。近年来，提出的方案更精细，更注重全过程管理，提出较多的方案有原辅料堆场规范化密闭化改造、皮带输送密闭改造、袋装水泥装车线收尘改造、窑头、窑尾超低排放改造等。

根据对强制性清洁生产审核验收结果的统计，2011～2020年全省水泥行业企业通过实施清洁生产方案，累计减排二氧化硫约324 t、氮氧化物约12148 t、烟粉尘约1133 t，节约用水约132万m3，节约用电约30513万kWh，节约用煤约10.26万t，产生经济效益约3.35亿元。

2 评价数据及方法

从全省78家在生产的水泥熟料企业中选取44家企业进行评价，44家企业分布于四川省16个市(州)，评价数据基准年为2021年。

2014年国家发改委、原环境保护部、工信部联合发布的《水泥行业清洁生产评价指标体系》，是目前最新的评价指标体系，本次评价采用该指标体系。该指标体系包含生产工艺及装备、资源能源消耗、资源综合利用、污染物产生、产品特征、清洁生产管理六个方面一级指标，一级指标下又设立若干二级指标。

2.4.1 HPLC指纹图谱的生成 取5批样品各适量，按“2.2.3”项下方法制备供试品溶液，再按“2.1”项下色谱条件进样测定，采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统（2004 A版）》对5批样品的HPLC图谱进行分析，得HPLC指纹图谱，详见图1、图2。

3 评价结果

3.1 生产工艺及装备

生产工艺及装备一级指标下，包括石灰石开采及破碎、生产工艺、生产规模、生产装备、生产过程控制、水泥散装能力、环保设备方面的共15个二级指标。

生产工艺方面，纳入评价的企业均采用新型干法工艺，这是当前水泥熟料生产线的基本要求。

生产规模方面，即单线水泥熟料生产能力，纳入本次评价的44家企业中，17家单线生产能力不小于4000 t/d，达到Ⅰ级水平；27家企业单线生产能力为2000～4000 t/d，达到Ⅱ级水平。从全省看，109条生产线中达到1500 t/d的Ⅲ级水平基准值要求有104条，另有5条生产线属于生产特种水泥或已停产；达到4000 t/d(Ⅰ级水平基准值)及以上的生产线有40条，占比36.70%；2500 t/d的生产线最多，有50条，占比45.88%；单线生产能力最高为4800 t/d。四川省109条水泥熟料生产线单线生产能力情况见表1。

表1 四川省109条水泥熟料生产线单线生产能力情况Tab.1 Single-line production capacity of cement clinker production line in Sichuan

生产装备方面，包括生料粉磨系统、煤粉制备系统、水泥粉磨系统3个具体指标。有39家企业采用立式磨或辊压机终粉磨系统，生料粉磨系统指标达到Ⅰ级水平；44家企业均采用立式磨或风扫磨作为煤粉制备；水泥粉磨系统指标方面，达到Ⅰ级水平的有18家，达到Ⅱ级水平的有18家，达到Ⅲ级水平的有8家。

水泥散装能力方面，“十三五”期间全省水泥散装率为60%，总体清洁生产水平为Ⅲ级，水泥散装能力有待进一步提高。纳入评价的企业中8家企业水泥散装率达到85%及以上，15家企业为70%～85%，达到Ⅱ级及以上水平；21家企业水泥散装率为50%～70%，达到Ⅲ级水平。

其余生产工艺及装备指标清洁生产水平情况见表2。

表2 生产工艺及装备指标清洁生产水平数量分布Tab.2 Production technology and equipment indicators clean production level quantity distribution

3.2 资源能源消耗

资源能源消耗一级指标下包括新鲜水耗、电耗、煤耗和综合能耗方面的6个二级指标，纳入评估的44家企业各指标的平均值均达到了Ⅰ级基准值要求，从各指标分布于各级的企业数看，除可比熟料综合电耗指标有13家企业为Ⅲ级水平，其余指标大部分企业均在Ⅱ级及以上水平。纳入评估44家企业的资源能源消耗指标平均值及清洁生产水平数量分布见表3。

2021年10月《水泥单位产品能源消耗限额》(GB16780-2021)发布，该标准自2007年发布后经过2012年、2021年两次修订。将44家企业可比熟料综合煤耗、可比熟料综合能耗、可比熟料综合电耗和可比水泥综合能耗4个指标的平均值对比最新标准可知，除可比水泥综合能耗达到2级标准，其余3个指标的平均值均只达到3级标准，与对比《水泥行业清洁生产评价指标体系》的结果有较大区别。2021版与2012版标准水泥单位产品能源消耗限额值见表4。

表4 2021版与2012版标准水泥单位产品能源消耗限额值Tab.4 Cement unit product energy consumption quota value in 2021 version and 2012 version standard

3.3 资源综合利用

资源综合利用一级指标下包含9个二级指标，其中生料配料中使用工业废弃物比例、循环水利用率2个指标的平均值达到了Ⅰ级基准值要求；窑系统废气余热利用率、矿山资源综合利用率2个指标的平均值达到了Ⅱ级基准值要求。44家企业的窑灰、除尘器收下的粉尘回收利用率均为100%，废污水处理及回用方面，44家企业均设有污水处理站，有36家企业处理达标后100%回用，符合Ⅰ级基准值要求，另有8家企业处理后部分达标排放。

企业总体使用可燃废弃物燃料替代率、低品位煤利用率2个指标均有待提高，纳入评估的44家企业平均值分别为3.2%、13.68%，且分别有18家、11家企业的值为0，较先进水平有一定差距，但提高低品位煤利用的同时可能会造成大气污染物产生量及排放量的增加，对污染物产生指标可能有一定影响，在这两者之间需要找到一个平衡。纳入评估44家企业的部分资源综合利用指标平均值及清洁生产水平数量分布见表5。

表5 资源综合利用指标(部分)平均值及清洁生产水平数量分布Tab.5 Average value of comprehensive resource utilization index and the quantity distribution of cleaner production level

3.4 污染物产生

生产工艺及装备一级指标下包括二氧化硫产生量、氮氧化物产生量、氟化物产生量3个二级指标，纳入评估的44家企业各指标的平均值均达到了Ⅰ级基准值条件。企业首先采用的原料和燃料含硫、含氮、含氟量低，低品位煤总体利用率低(从表3可知)，同时又采用立式磨、窑磨一体化系统、低氮燃烧、分解炉分级燃烧等可有效可降低二氧化硫、氮氧化物产生的措施，污染物产生量均较低，其中二氧化硫、氟化物无需处理可达标排放，氮氧化物经SNCR工艺处理后即可达标排放，部分企业氮氧化物排放浓度较低，仅需优化部分生产工艺和现有SNCR工艺，即可满足最新《四川省水泥工业大气污染物排放标准》(DB51 2864-2021)中氮氧化物100 mg/m3的排放要求。纳入评估44家企业的污染物产生指标平均值及清洁生产水平数量分布见表6。

表6 污染物产生指标平均值及清洁生产水平数量分布Tab.6 Average value of pollutant production index and quantity distribution of cleaner production level

3.5 产品特征

产品特征方面有产品合格率、产品环保质量、放射性3个清洁生产指标，均为定性指标，44家企业均满足相关的清洁生产水平的基准值要求。

3.6 清洁生产管理

清洁生产管理方面，包括法律法规、产业政策执行、清洁生产审核制度的执行、生产过程控制、环境应急预案、环境信息公开6个方面的14个指标，均为定性指标。其中1家企业无余热发电设施，未达到节能管理指标中的基准值要求，该指标未达到Ⅲ级，其余企业的14个清洁生产管理方面的指标，均达到清洁生产基准值要求。

3.7 限定性指标情况

根据评价指标体系的内容，指标体系包含25个限定性指标，同时根据清洁生产水平判定方法中可知，企业最终清洁生产水平要达到Ⅰ级或Ⅱ级，所有的限定性指标都应相应达到Ⅰ级或Ⅱ级，即企业至少有一项限定性指标达到Ⅱ级水平或Ⅲ级水平，则该企业最高的清洁生产水平为Ⅱ级或Ⅲ级水平。

纳入评估的44家企业中，均至少有一项限定性指标为Ⅱ级水平，也就是说有纳入评估的44家企业最高的清洁生产水平为Ⅱ级。

44家企业中，至少有一项限定性指标为Ⅲ级水平的企业有24家，也就是说有24家企业最高的清洁生产水平为Ⅲ级。各限定性指标中，Ⅲ级水平涉及企业最多的指标为可比熟料综合电耗，有12家企业为Ⅲ级水平，其次为水泥粉磨系统，有8家企业为Ⅲ级水平，另外还有无组织排放控制、噪声防治措施、可比熟料综合能耗、可比水泥综合能耗，清洁生产水平为Ⅲ级的也较多。限定性指标清洁生产水平为Ⅲ级所涉企业数量见表7。

表7 限定性指标清洁生产水平为Ⅲ级所涉企业数量Tab.7 Number of enterprises with level Ⅲ of limiting indexes

3.8 清洁生产水平

根据各指标的清洁生产水平计算各企业清洁生产综合评价指数，并结合各企业限定性指标清洁生产水平。最终得出纳入本次评价的44家企业，达到清洁生产Ⅱ级水平的有18家，即水泥行业清洁生产先进企业；达到清洁生产Ⅲ级水平的有25家，即水泥行业清洁生产一般企业；有1家企业未达Ⅲ级水平，该企业无余热发电系统。

在达到清洁生产Ⅲ级水平的有25家企业中，有19家企业，综合指数达到了Ⅱ级水平的要求，但部分限定性指标未达到Ⅱ级水平要求，最终评为Ⅲ级，这19家企业仍有较大潜力进一步提高清洁生产水平至Ⅱ级。

4 建 议

4.1 提高个别清洁生产指标

从清洁生产指标水平看，四川省水泥行业要进一步加强资源综合利用，发挥水泥生产的特点和优势，因地制宜地推进水泥窑协同处理生活垃圾、市政污泥、危险废物等项目建设，提高可燃废弃物燃料替代率；加大煤矸石在水泥中的利用，发展如工业废渣煤矸石石硅酸盐水泥，提高低品位煤利用率指标的清洁生产水平；要落实好《四川省“十四五”散装水泥发展规划》重点任务，争取提升全省水泥散装率达到70%的Ⅱ级水平的基准要求；同时针对2500 t/d及以下生产线比例偏高以及无5000 t/d生产线的情况，在充分应用第二代新型干法水泥技术下，开展产能置换和技术升级，进一步提升优化规模结构，提升行业水平。

4.2 提升整体清洁生产水平

从企业清洁生产水平看，本次评价为清洁生产Ⅲ级水平的25家企业中，有19家企业综合指数达到要求Ⅱ级水平要求，但因为限定性指标的约束而最终未达到Ⅱ级水平，仍有较大潜力实现清洁生产水平跨级提升。因此建议企业全面开展清洁生产审核和评价认证，发掘清洁生产潜力点，实施清洁生产改造，强化突破提升可比熟料综合电耗、水泥粉磨系统、无组织排放控制等限定性指标清洁生产水平，进一步提升水泥行业整体水平。

4.3 更新优化清洁生产评价指标体系

从清洁生产评价指标体系看，本次采用的指标体系于2014年发布，其适用性及合理性还存在一定问题。部分清洁生产指标各水平基准值较目前企业现状及现行有关要求要宽松，例如部分能耗指标基准值与最新的能耗要求不匹配；定性指标各水平区分基准要求相同的情况较多，52个指标中有28个指标清洁生产水平基准要求一致，不便于客观评价指标水平。因此建议更新国家层面或编制地方层面的水泥行业清洁生产评价指标体系，一是要结合《水泥单位产品能源消耗限额》(GB16780-2021)、《四川省水泥工业大气污染物排放标准》(DB51 2864-2021)等新标准、新要求，以及最新的生产技术设备，更新相关指标以及各级水平基准要求；二是进一步增加定性指标各级水平基准值区分度，减少评价过程的自由裁量度，保证做到客观评价；三是顺应双碳形势，在指标体系中增设碳排放相关清洁生产指标及基准值，促进企业降低碳排放水平。